Способ получения сульфитной целлюлозы Советский патент 1991 года по МПК D21C3/06 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при производстве сульфитной целлюлозы для изготовления различных видов бумаги и картона.

Целью изобретения является повышение белизны целлюлозы.

Согласно предлагаемому способу кору или луб березы подвергают водной экстракции, полученный экстракт смешивают с активным основанием, преимущественно натриевым, полученную смесь насыщают сернистым ангидридом и проводят последующую варку древесной цепы из хвойной- или лиственной древесины с полученным варочным раствором при содержании экстрактивных веществ в нем при использовании коры березы 3-10%, а при использовании луба 3-8% от массы абсолютно сухой щепы.

В предлагаемом способе эффект повышения белизны достигается за счет отсутствия в отходах окорки березы (коры и луба)

производных пицезтаннола и повышенного содержания в составе дубильных веществ катехинов и лейкоантоцианов (38,6%), а также полимерных продуктов на их основе (60%) и, следовательно, иных, нежели у отходов окорки ели, хромофорных групп, учат ствующих при взаимодействии дубильных веществ березы с лигнином.

П р и м е р 1. Водный раствор экстрактивных веществ коры березы готовят следующим образом: навеску коры березы, измельченную на мельнице (фракция 0-7 мм), в количестве 800 г экстрагируют водой при жидкостном модуле 1:7 и температуре 90°С в течение 90 мин. 350 г полученного раствора, содержащего 19,6 г/л водоэкстрактивных веществ коры березы, разбавляют 793 мл воды до концентрации 6 г/л. Затем в разбавленный экстракт вводят 17 г соды, после чего раствор насыщают сернистым ангидридом до содержания его в растворе 6,3%. В результате получают варочный раствор следующего состава, %:

(Л

С

О

а ю

СО

активное основание (в ед. S02) 1,1; сернистый ангидрид 6,3, водный экстракт отходов окорки березы 92,6.

По указанному режиму экстрагируют кору ели, получают раствор концентрацией 37,1 г/л. 170 мл этого раствора разбавляют 1030 мл воды до концентрации 6 г/л и вводят 22,2 г соды. Затем раствор насыщают сернистым ангидридом до содержания его в растворе 6,3%. В результате получают варочный раствор следующего состава, % активное основание (в ед.ЗОа) 1,1; сернистый ангидрид 6,3; водный экстракт всей коры ели 92,6.

Еловую щепу влажностью 7,85% в количестве 60 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 0,4 л и заливают 300 мл полученного варочного раствора,содержащегоЗ% водоэкстрактив- ных веществ коры березы от массы абсолютно сухой загружаемой щепы. Варку проводят по следующему режиму: нагрев до 110°С/105 мин, стоянка при 110°С 90 мин, подъем до 140°С 100 мин, стоянка при 140°С/90 мин. Обе варки (по предлагаемому и известному способам) проводят три раза. В таблице представлены средние значения содержания водоэкстрактивных веществ и данные по выходу, степени делигнификации, белизне и показателям механической прочности целлюлоз, полученных известным и предлагаемым способами.

Пример2. 600 мл водного экстракта, полученного в примере 1, разбавляют 576 мл воды до содержания 10 г/л водоэкстра- тивных веществ коры березы и вводят 20,84 г соды, после чего раствор насыщают сернистым ангидридом до содержания его в растворе 6,2%, В результате получают варочный раствор следующего состава, % активное основание (в ед. SOa) 1-05-серни- стыйангидрид 6,2}водный экстракт коры бере зы 92,75.

Таким же образом готовят раствор, со держащий 10 г/л водоэкстрактивных веществ коры ели и затем из него варочный раствор с таким же содержанием активного основания и сернистого ангидрида

Еловую щепу влажностью 20,8% в количестве 60 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 0,4 л и заливают 300 мл варочного раствора, содержащего 5% водоэкстрактивных веществ коры березы к весу абсолютно сухой загружаемой щепы. Варку проводят по режиму, указанному в примере 1. Обе варки проводят три раза.

ПримерЗ Способ осуществляют аналогично примеру 1, но водный экстракт

коры березы разбавляют до концентрации 20 г/л, что при заливке 300 мл варочного раствора соответствует содержанию 10% водоэкстрактивных веществ всей коры березы от массы абсолютно сухой загружаемой щепы.

Пример4 Березовую щепу, приготовленную из окоренной древесины, влажностью 12,1% в количестве 60 г абсолютно

0 сухой древесины загружают в автоклав емкостью 0,4 л и заливают 300 мл варочного раствора, приготовленного по примеру 2, содержащего 5% водоэкстрактивных веществ коры березы. Варку проводят по сле5 дующему режиму: нагрев до 105°С 100 мин, стоянка при 105°С 60 мин, подъем температуры до 135°С 100 мин, продолжительность варки при 135е С 60 мин Обе варки проводят три раза

0П р и м е р 5. Водный раствор экстрактивных веществ луба березы готовят следующим образом: луб березы, предварительно отделенный от бересты, измельчают на мельнице, фракцию 0-7 мм в

5 количестве 800 г экстрагируют водой при жидкостном гидромодуле 1:6 при 90°С в течение 90 мин. 350 мл раствора, содержащего водоэкстрактивных веществ луба березы 20,4 г/л, разбавляют 840 мл воды до

0 концентрации 6 г/л этих веществ и вводят 20,1 г соды, после чего раствор насыщают сернистым ангидридом до концентрации 5,5%. В результате получают варочный раствор следующего состава, %: активное осно5 вание (ед S02) 1%: сернистый ангидрид 5,5, водный экстракт луба березы 93,5.

Для сравнения с прототипом аналогичным образом готовят раствор, содержащий 6 г/л водоэкстрактивных веществ коры ели

0 и затем из него варочный раствор точно с таким же содержанием активного основания и сернистого ангидрида Далее варку проводят аналогично примеру 1

П р и м е р 6 600 мл водного экстракта

5 луба березы, полученного в примере 5, разбавляют 624 мл воды до концентрации 10 г/л и вводят 20,7 г соды, после чего полученный раствор насыщают сернистым ангидридом до концентрации 6,4%. В результате

0 получают варочный раствор следующего состава, % активное основание (в ед. S02) 1; сернистый ангидрид 6,4, водный экстракт луба 92,6 Аналогичным образом готовят варочный раствор с водоэкстрактивными ве5 ществами коры ели Далее варку проводят аналогично примеру 2.

П р и м е р 7, Способ осуществляют аналогично примеру 5, но водный экстракт луба березы разбавляют до концентрации 16 г/л, что при заливе 300 мл варочного

раствора соответствует содержанию водо- экстрактивных веществ луба березы 8% от массы абсолютно сухой загружаемойщепы.

Примерв. Березовую щепу, приготовленную из окоренной древесины влажно- стью 12,1%, в количестве 60 г абсолютно сухой древесины загружают в автоклав емкостью 0,4 л и заливают 300 мл варочного раствора, приготовленного по примеру 6 и содержащего 5% водоэкстрактивных зе- ществ луба березы по отношению к массе абсолютно сухой загружаемой щепы. Варку ведут аналогично примеру 4. Обе варки проводят три раза.

Из данных, представленных в таблице, видно, что предлагаемый способ позволяет повысить белизну получаемой сульфитной целлюлозы на 4,3-11,5% при сохранении избирательности процесса делигнифика- ции и улучшении или сохранении показате- лей механической прочности целлюлозы.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет расширить сырьевую базу за счет возможности использования отходов окорки березы (коры и луба), которые ранее не имели полезного использования Формула изобретения Способ получения сульфитной целлюлозы, включающий водную экстракцию отхода окорки древесины, смешение полученного экстракта с активным основанием, насыщение сернистым ангидридом и последующую валку древесной щепы с полученным варочным раствором при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения белизны целлюлозы, в качестве отхода окорки древесины используют кору или луб березы, а варку проводят при содержании водоэкстрактивных веществ в варочном растворе при использовании коры 3-10%, а при использовании луба 3-8% от массы абсолютно сухой щепы.

Изобретение относится к технологии производства сульфитной целлюлозы для изготовления различных видов бумаги и картона и позволяет повысить белизну целлюлозы. Отход окорки древесины - кору или луб березы подвергают водной экстракции, полученный экстракт смешивают с активным основанием, смесь насыщают сернистым ангидридом. Затем древесную щепу из хвойных и лиственных пород древесины подвергают варке при 135 - 140°С с полученным варочным раствором при содержании водоэкстрактивных веществ в нем при использовании коры 3 - 10%, а при использовании луба - 3 - 8% от массы абсолютно сухой щепы. 1 табл.

Показатели

Содержание водоэкстрактивных веществ коры или луба березы в варочном растворе, 7, от абсопютно сухой щепы

Выход целлюлозы, %

Степень делигнифи- кации (ГОСТ 10070-74)

Белизна, 7, белого Рязоывная длина, м

Излом, число двои- . ных перегибов

Сопротивление продав- ливанию, кПа

Сопротивление раздиранию, мН

10

10

51,5 51,4 52,8 52,5 57,3 53,5 56,9 55,4

40,2 32,1 49,8 35,7 70,3 41,8 49,6 35,5 47,0 28,1 7720 8020 8580 8840 7340

52,2 49,4 40,0 37,8 33,0 37,8 7570 8485 8500

2800 3130 2360 2450 2010 2330 2960 2650

360 400 390 410 330

330 440 430

550 670

685

680

595

670 450

570

10

10

52,2 49,4 40,0 37,8 33,0 37,8 7570 8485 8500

330 440 430

680

595

670 450

570

Показатели

Примечание, а - известный способ; б - предлагаемый способ ..

Продолжение табл.

52,852,355,854,356,955,7

49,842,267,648,849,444,0

35,543,131,939,533,037,9

858083107580853084859350

236027802360378029602160

390440390440440420

695650640570450570